一种煤热解污水的处理系统的制作方法

文档序号:12233621阅读:174来源:国知局

本实用新型涉及工业污水处理,具体涉及一种煤热解污水的处理系统。



背景技术:

我国煤炭储量丰富,褐煤等低阶煤在中国煤炭和能源供给中所占比例呈上升趋势。然而低阶煤直接用于燃烧供热发电,不仅效率低,而且还会造成严重的环境污染。将低阶煤热解能够产生半焦、煤气、焦油。该方法既可减少燃煤造成的环境污染,又能充分利用煤中所含的较高经济价值的化合物。然而,煤在快速热解、热解煤气回收净化和化产品回收精制等过程产生高浓度污水,其中含有大量污染物,如挥发酚、含氰化合物、氨氮等,这些污染物毒性大,难降解,处理成本高,未经处理而直接排放到自然水体中将会严重污染环境,间接危害人类健康生存。对煤热解污水的处理已成为目前急需解决的一项技术难题。

对于这类污水,常用的处理技术有生物处理法、物化处理法和化学处理法,具体有曝气法、A2O法、生物流化床技术、焚烧法、臭氧法、催化氧化法、电化学法、Fenton试剂法、絮凝法、吸附法、萃取法等等。

生化处理法是处理煤热解污水的主要方法,具有工艺方法成熟、运行成本低、自动化水平高的优点。但是生化法对污水水质要求较高,如B/C值(BOD/COD值)高于0.3,氨氮、挥发酚等有毒物质浓度保持在较低浓度水平。这使得生物处理法的单独应用受到限制,往往只用在污水的预处理或将污水稀释。

物理化学法既可以作为污水预处理的方法,也可以应用于污水的深度处理,具有对污水水质要求低、处理负荷高、处理效率高等优点,但是处理成本较高,且对设备的要求较高,因此无法得到大规模使用。

寻找污染低、效率高、成本低的处理工艺,是目前处理煤热解污水的主要研究方向。



技术实现要素:

本实用新型利用煤热解工艺协调处置污水,在高温条件下将污水中的污染物降解。

本实用新型提供了一种煤热解污水的处理系统,其包括除油单元、酸碱调节单元、脱氨单元、蒸发浓缩单元、混喷燃烧单元和热解单元;

所述除油单元设有热解污水入口、除油污水出口和油泥出口;

所述酸碱调节单元设有除油污水入口、酸碱调节液入口和碱性污水出口,所述除油污水入口与所述除油污水出口相连;

所述脱氨单元设有碱性污水入口、蒸汽入口、脱氨污水出口和氨水出口,所述碱性污水入口与所述碱性污水出口相连;

所述蒸发浓缩单元设有脱氨污水入口、蒸汽出口和浓缩污水出口,所述脱氨污水入口与所述脱氨污水出口相连;

所述混喷燃烧单元设有浓缩污水入口、热解气入口和出水口,所述浓缩污水入口和所述浓缩污水出口相连;

所述热解单元设有油泥入口、煤入口、热解焦炭出口和热解气出口,所述油泥入口与所述油泥出口相连,所述热解气出口与所述热解气入口相连。

在本实用新型的一个实施方案中,所述系统还包括缓冲调节单元,所述缓冲调节单元设有污水入口、酸碱调节液入口和污水出口,所述污水出口与所述除油单元的热解污水入口相连。

在本实用新型的一个实施方案中,所述脱氨单元的蒸汽入口与所述蒸发浓缩单元的蒸汽出口相连。

在本实用新型的一个实施方案中,所述混喷燃烧单元包括蒸汽锅炉,所述蒸汽锅炉内设有雾化喷淋设备。

在本实用新型的一个实施方案中,所述蒸汽锅炉还设有蒸汽出口,所述蒸汽出口与所述脱氨单元的蒸汽入口相连。

本实用新型提供的处理煤热解污水的系统结合了煤化工生产工艺特点,进行了科学合理配置,实现了对煤化工工艺产生的污水进行有针对性的处理,高效简单,使污水达到间接排放标准要求,并对污水中的可利用资源进行回收。

其次,本实用新型提供的处理煤热解污水的系统将污水中的氨氮回收,实现了废物的资源化利用。

此外,本实用新型提供的处理煤热解污水的系统与煤热解工艺耦合,降低了污水处理运行成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的一种处理煤热解污水的系统的结构示意图。

图中:

1、缓冲调节池;

2、隔油池;

3、酸碱调节池;

4、蒸汽汽提塔;

5、蒸发浓缩罐;

6、蒸汽锅炉;6-1、出水口;

7、热解炉;7-1、热解焦炭出口;

8、混合机;8-1、煤入口;

9、硫酸加药机;

10、氢氧化钠加药机;

11、氨水储罐;

12、水泵;

13、高压水泵。

具体实施方式

以下结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明,以便能够更好地理解本实用新型的方案及其各个方面的优点。然而,以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的,而不是对本实用新型的限制。

本实用新型公开了一种处理煤热解污水的系统。其包括:除油单元、酸碱调节单元、脱氨单元、蒸发浓缩单元、混喷燃烧单元和热解单元。

除油单元设有热解污水入口、除油污水出口和油泥出口。

除油单元用于除去污水中的悬浮油泥。除油单元处理后的污水进入沉淀单元。除油单元排出的油泥含有热解油,直接排放容易造成污染,将油泥与煤炭掺混后进入热解单元再次热解,回收油泥中热解油。

除油单元的具体设备并不需要特别限定,只要能有相应的功能就行。优选地,除油单元包括隔油池。为了方便除去油泥,隔油池的顶部可设置刮油机和排油槽。

酸碱调节单元设有除油污水入口、酸碱调节液入口和碱性污水出口,除油污水入口与除油单元的除油污水出口相连。

酸碱调节单元用于将污水的pH值调节至碱性,有利于后续脱氨的进行。酸碱调节单元处理后的污水进入脱氨单元。

酸碱调节单元的具体设备并不需要特别限定,只要能有相应的功能就行。优选地,酸碱调节单元包括酸碱调节池。为了更方便的往酸碱调节单元池里加药及搅拌,可配置一加药机和潜水搅拌机。

脱氨单元设有碱性污水入口、蒸汽入口、脱氨污水出口和氨水出口,碱性污水入口与酸碱调节单元的碱性污水出口相连。

脱氨单元通过蒸汽汽提的方式,将氨氮从污水中分离出来,排出的氨气遇水蒸汽冷凝后变成氨水。脱氨单元处理后的污水进入蒸发浓缩单元。

脱氨单元的具体设备并不需要特别限定,只要能有相应的功能就行。优选地,脱氨单元包括汽提塔。汽提塔是利用气体通过液体时把液体中要提走的成分带走的装置。

蒸发浓缩单元设有脱氨污水入口、蒸汽出口和浓缩污水出口,脱氨污水入口与脱氨单元的脱氨污水出口相连。蒸发浓缩单元处理后的污水进入混喷燃烧单元。

蒸发浓缩单元用于将污水蒸发浓缩,以便后续进行混喷燃烧,还为脱氨单元提供蒸汽。

蒸发浓缩单元的具体设备并不需要特别限定,只要能有相应的功能就行。优选地,蒸发浓缩单元包括蒸发浓缩罐。

混喷燃烧单元设有浓缩污水入口、热解气入口和出水口,浓缩污水入口和蒸发浓缩单元的浓缩污水出口相连。

浓缩污水与热解气混合后,在混喷燃烧单元雾化燃烧,污水中的有机污染物被彻底分解。

混喷燃烧单元的具体设备并不需要特别限定,只要能有相应的功能就行。优选地,混喷燃烧单元包括蒸汽锅炉,蒸汽锅炉内设有雾化喷淋设备。

蒸汽锅炉产生的蒸汽也可送入脱氨单元中,即蒸汽锅炉还可设有蒸汽出口,该蒸汽出口与脱氨单元的蒸汽入口相连。

热解单元设有油泥入口、煤入口、热解焦炭出口和热解气出口,油泥入口与除油单元的油泥出口相连,热解气出口与混喷燃烧单元的热解气入口相连。

本实用新型将污水处理工艺与煤热解工艺耦合,污水处理产生的油泥与煤混合后再次进行热解,回收油泥中的热解油,在此工艺中,油泥还可起到粘结剂的作用。此外,热解产生的热解气直接送入混喷燃烧单元中,与浓缩污水雾化后混喷燃烧。

热解单元的具体设备并不需要特别限定,只要能有相应的功能就行。优选地,热解单元包括混合机和热解炉。

不同的热解污水的水质、水量、水温都不一样,为了降低这些因素对后续处理的影响,在除油单元前可增设缓冲调节单元。从热解单元排出的污水先进入缓冲调节单元匀质化后再进入除油单元中。缓冲调节单元需设有污水入口、酸碱调节液入口和污水出口,该污水出口与除油单元的热解污水入口相连。

下面参考具体实施例,对本实用新型进行说明。下述实施例中所取工艺条件数值均为示例性的,其可取数值范围如前述

技术实现要素:
中所示。下述实施例所用的检测方法均为本行业常规的检测方法。

实施例

本实施例提供一种处理低阶煤热解污水的系统,其结构示意图如图1所示。具体包括:缓冲调节池1、隔油池2、酸碱调节池3、蒸汽汽提塔4、蒸发浓缩罐5、蒸汽锅炉6、热解炉7、混合机8、加药机9、加药机10、氨水储罐11、水泵12和高压水泵13。

缓冲调节池1设有污水入口、酸碱调节液入口和污水出口,污水出口设在缓冲调节池1的底部。缓冲调节池1配有加药机9和潜水搅拌机,加药机9与缓冲调节池1的酸碱调节液入口相连。

隔油池2设有热解污水入口、除油污水出口和油泥出口,热解污水入口设在隔油池2的顶部,除油污水出口设在热解污水入口的另一侧。热解污水入口与缓冲调节池1的污水出口相连。隔油池2顶部还配有刮油机和排油槽。

酸碱调节池3设有除油污水入口、酸碱调节液入口和碱性污水出口,除油污水入口与隔油池2的除油污水出口相连,除油污水入口与隔油池2的除油污水出口之间设有水泵12。酸碱调节池3配有潜水搅拌机和加药机10,加药机10与酸碱调节池3的酸碱调节液入口相连。

蒸汽汽提塔4分为上中下三层,上层设有冷凝器,中层设有填料层。碱性污水入口位于蒸汽汽提塔4上层,冷凝器设有氨水出口,蒸汽入口位于蒸汽汽提塔4底层的上部,脱氨污水出口位于蒸汽汽提塔4底层的底部。碱性污水入口与酸碱调节池3的碱性污水出口相连。氨水出口与氨水储罐11相连。

蒸发浓缩罐5设有脱氨污水入口、蒸汽出口和浓缩污水出口,脱氨污水入口与蒸汽汽提塔4的脱氨污水出口相连,蒸汽出口与蒸汽汽提塔4的蒸汽入口相连。脱氨污水入口位于蒸发浓缩罐5侧壁的中部。蒸发浓缩罐5内设有加热板。

蒸汽锅炉6设有浓缩污水入口、热解气入口、蒸汽出口和出水口,浓缩污水入口与蒸发浓缩罐5的浓缩污水出口相连,浓缩污水入口与蒸发浓缩罐5的浓缩污水出口之间设有高压水泵13,蒸汽出口与蒸汽汽提塔4的蒸汽入口相连。蒸汽锅炉6内设有雾化喷淋器,雾化喷淋器下方设有煤热解气喷头和点火器。

热解炉7设有混合物入口、热解焦炭出口和热解气出口,热解气出口与蒸汽锅炉6的热解气入口相连。

混合机8设有油泥入口、煤入口和混合物出口,油泥入口与隔油池2的油泥出口相连,混合物出口与热解炉7的混合物入口相连。

利用该系统处理如下水质的煤热解污水:

COD=16600mg/L,BOD=6700mg/L,氨氮=1700mg/L,挥发酚=10000mg/L,pH=9.6。

其具体过程如下:

污水从煤热解系统排出后,进入缓冲调节池1。加药机9往水体里加入硫酸,将污水的pH从9.6调节至7,停留时间为5h。

从缓冲调节池1排出的污水进入隔油池2中。刮油机和排油槽将污水中悬浮油泥去除。

从隔油池2排出的油泥送入混合机8中。油泥与煤炭掺混后再送入热解炉7中进行热解处理,回收油泥中的热解油。

从隔油池2排出的污水泵送至酸碱调节池3中。加药机10往水体里加入氢氧化钠,将污水的pH调节至11。

从酸碱调节池3排出的污水通过进水管进入蒸汽汽提塔4的填料层,蒸汽从底层进入填料层,与污水充分接触,将污水中的氨氮分离,并随蒸汽进入上层的冷凝器,产生的冷凝液即为低浓度的氨水,通过管路进入氨水储罐11储存。

从蒸汽汽提塔4排出的污水进入蒸发浓缩罐5中。加热板加热,对污水进行蒸发浓缩,产生的蒸汽通过顶部蒸汽出口排出,通过管路送至蒸汽汽提塔4中。

从热解炉7排出的热解气送至蒸发浓缩罐5中的雾化喷淋器和煤热解气喷头,热解气既参与污水雾化,又与雾化后的污水混合。从蒸发浓缩罐5排出的浓缩污水泵送至蒸汽锅炉6中的雾化喷淋器,与热解气混合后雾化喷淋,雾化喷淋器下方的煤热解气喷头也喷放热解气,点火器将热解气点燃后,将雾化喷淋出的污水燃烧,通过燃烧氧化将污水中的有机物彻底氧化成CO2、NO2、水等小分子无机物。燃烧产生的蒸汽冷凝后排出。蒸汽锅炉6产生的蒸汽一部分送入蒸汽汽提塔4中。

综上可知,本实用新型提供的处理煤热解污水的系统结合了煤化工生产工艺特点,进行了科学合理配置,实现了对煤化工工艺产生的污水进行有针对性的处理,高效简单,使污水达到间接排放标准要求,并对污水中的可利用资源进行回收。

其次,本实用新型提供的处理煤热解污水的系统将污水中的氨氮回收,实现了废物的资源化利用。

此外,本实用新型提供的处理煤热解污水的系统与煤热解工艺耦合,降低了污水处理运行成本。

需要说明的是,以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围,本领域的普通技术人员应当理解,在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换,均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外,除非特别说明,那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

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